镍氢电池的充电原理

Question

一般玩具车上自带的给电池充电的充电器就是一个直流电源，开关电源式的电源电压倒还正常，标注的和我用万用表测的一样，但那种变压器式的直流电源电压则大的离谱了，标4.8V的其实都有9V多，而且就这样直接对接在电池上，因此我有几个问题需要大家回答：
1.变压器式的直流电源为什么电压会有这么大的出入，而开关电源式的则基本没有？
2.镍氢和镍镉电池充电的基本原理是不是就是外加一个稍高些的直流电源让电流倒流回电池？外加电源电压低了肯定充不进去，但高了又会怎样呢？充的速度快了或者有损电池？
3.充电电流怎么计算的？是不是外加直流电源的电压与电池电压差再除以线路上的电阻？
4.恒流型充电器怎么实现恒流的？不断改变电压？
5.锂电池如果直接在外部加稍高些的直流电压是不是也能充进去？

Answer 1

镍氢电池正极活性物质为氢氧化镍(称氧化镍电极)，负极活性物质为金属氧化物，也称贮氢合金(电极称贮氢电极)，电解液为6N氢氧化钾，在电池充放电过程中的电池反应为：
NiOOH+MH═Ni（OH）2+M
其中，M表示贮氢合金材料。
电池的开路电压为：
1.2V～1.3V、因贮氢材料和制备工艺不同而有所不同。
过充电时，两极上的反应为：
氧化镍电极上：
4OH`-
4e
—
2H2O十O2
贮氢电极上；
2H2O+O2+4e
—4
OH`
电池在设计中一般采米用负极过量的办法，氧化镍电极全充电态时产生氧
气，经过扩散在负极重新化合成水，这样，既保持了电池内压的恒定，同时
易使电解液浓度不致发生巨人变化。
当电池过放电时，电极反应为：
氧化镍电极上：
2H2O
+
2e
—
H2+2OH`
贮氢电极上；
H2
+
2OH`-2e
—
2H2O
虽然过放电时，电池总反应的净结果为零，但要出现反极现象。由于
在正极上产生的氢气会在负极上新化合，同样也保持了体系的稳定。
另外，负极活性物质氢以氢原子态能以相当高的密度吸附干贮氢合金
中，在这样的电极上，吸放氢反应能平稳地进行，放电性能较镉-镍电池而言
得以提高。

Answer 2

1（这个，水平有限）
2电压高了，充电肯定快，当然有损电池，但不超过1C就好。还得看电池，要是小内阻电池就可以大电流充电，比如4毫欧的电池，
3不知道怎么计算，我一般都是直接用表量。
4是的，有芯片控制，先恒流，再恒压
5可以冲，但是一冲到4.2V就得往下拔，要不就得报废，一次就完了。我一开始不知道冲到了5V，报废。后来一次忘了，冲到4.38，感觉容量下降了。追问

1C貌似指的是电流吧，我要的是电压。比如说给一个4.8伏的镍氢电池组进行充电需要外加多大的电压？电池内阻怎么测算，用电池电压除以短路电流吗？在充电的过程中如何实时监测电池的电压？

追答

给4.8大约得6V。电池内阻不好算。最好是有仪器。实时监测就是并联个电压表，再串联个电流表。

追问

4.8V的充电器电压开路电压有12V多，但接上电池，电压就只有6V了，电压变化如此之大，应以那个数字为准？“实时监测就是并联个电压表，再串联个电流表”是在测什么？怎么好像是“伏安法测电阻”啊？

追答

看来你的充电器挺劲大，要不就是电网电压高。这个数字是要干嘛？将实时监测出来的电压和电流绘制成一张表，就可以计算出冲进去的容量，不过太麻烦，也不精确。

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Answer 3

拆解镍氢充电电池并简述工作原理